氯离子侵蚀下桥梁墩柱抗震性能分析

本文以Opensees有限元软件为研究平台,通过零长单元和Bond_SP01材料模拟钢筋混凝土粘结滑移作用,采用拟静力分析法模拟得出墩柱在反复荷载作用下的滞回曲线,再根据Park法计算得出墩柱在不同墩高和不同腐蚀率下的等效屈服位移、极限位移、等效屈服荷载、极限荷载等指标并进行对比分析。结果表明,在考虑钢筋混凝土粘结滑移作用前提下,墩柱随着钢筋腐蚀率的增长,桥梁墩柱抗震性能会减弱。随着墩柱高度的增加,桥梁墩柱的承载能力会减弱,位移延性会增加。总体上,桥梁墩柱抗震性能会随着墩高的增长而减弱。     

数字化声发射技术在潜水器管道泄漏监测中的应用研究

为了研究数字化声发射技术在潜水器管道泄漏监测中的可行性,文章创建了管道泄漏声发射检测系统,提出了应用于潜水器管道泄漏的声发射通道采集控制参数,对潜水器管道泄漏现象进行了试验研究,验证了系统的有效性和实用性。同时通过对管道泄漏声发射信号参数的统计分析和傅里叶变换,获得了潜水器管道泄漏声发射信号的RMS、ASL、能量以及频率等幅频响应特性随传播距离和管道内部压力的变化规律,为在潜水器服役过程中进行声发射实时监测提供物质基础和技术支撑。     

集中荷载作用下的钢筋混凝土叠合梁斜截面承载力

根据试验结果，以普通钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式为基础，采用对比分析方法，研究了混凝土强度，箍筋特征值，预制截面高度与叠合面高度之比，一期作用跨中弯矩与预测截面极限承载弯矩之比等参数对钢筋混凝土叠合梁受剪承载力的影响规律，提出了集中荷载作用了钢筋混凝土叠合梁受剪承载力的评估方法和对实际工程设计的建议。     

循环载荷混合作用下加筋板格极限强度的研究

通过采用非线性有限元软件ABAQUS进行循环载荷作用下加筋板格的极限强度研究,获得循环载荷作用下加筋板结构中残余应力、侧向荷载、随动强化及循环应变幅混合作用对极限强度的影响规律。数值结果显示:加筋板在0.16 MPa侧压、15%残余压应力、3.2倍屈服应变幅下,循环4次后的极限强度下降达39%,这表明循环载荷混合作用对极限强度的影响是不可忽视的。该研究成果对于进一步理解和研究船体梁在循环载荷作用下的递增塑性破坏的机理具有一定的理论价值和实用价值。     

基于EMD柴油机气阀声发射诊断技术试验研究

以4120SG柴油机为研究对象,通过故障模拟试验测试了柴油机在气阀正常状态、气阀漏气状态下的缸盖声发射信号,对燃烧段声发射信号进行经验模态分解(Experience Mode Decomposition,EMD),计算了各个本征模分量(Intrinsic Mode Function,IMF)的能量分布及EMD能量熵。研究表明声发射信号能量主要集中在前3个IMF分量内,随着气阀漏气故障严重程度的增加,代表最高频IMF1分量能量相对增加,而能量熵H减少。通过自定义特征参数,提高了声发射应用于柴油机气阀漏气诊断方法的灵敏度。     

循环荷载作用下黄河口海床土的动力响应数值模拟研究

针对黄河口海床典型研究区,应用plaxis有限元岩土工程数值模拟软件,采用摩尔-库伦本构模型对海床土在循环冲击荷载作用下的动力响应进行数值模拟。通过分析不同位置土体颗粒在不同级别振动能量下的位移及加速度等信息,研究海床土的动力响应及对振动能量的吸收特征,为黄河口海床土在循环荷载作用下的稳定性分析提供依据。     

考虑荷载作用下抗力时变特性的沿海钢筋混凝土结构可靠度分析

针对海洋环境下钢筋混凝土结构破坏影响因素复杂的特点,建立了荷载作用下的氯离子侵蚀模型和钢筋锈蚀率模型;将钢筋混凝土构件的抗力和作用荷载均视为随机过程,并离散为设计基准期内服从某种分布的随机变量,通过改进的一次二阶矩法计算结构的可靠度指标,建立了荷载作用下考虑构件抗力时变特性的海洋环境下钢筋混凝土结构可靠度分析方法。通过高桩码头的算例说明了该方法的可行性,研究了荷载作用对结构耐久性和承载力寿命的影响。     

波浪循环荷载作用下饱和软黏土孔压发展模式

利用循环三轴试验对波浪循环荷载作用下饱和软黏土的孔压发展进行了研究,考虑了固结应力、循环应力幅值和循环周期等因素对孔压发展的影响。试验发现,在循环荷载初期,平均孔压的增长较迅速,而循环荷载的后期孔压增长较缓慢;循环应力幅值越大,固结应力越小及循环荷载周期越大,土体中的孔压越大。根据试验结果建立了拟合孔压与循环周数的数学关系式,并研究了不同试验条件对参数的影响。分析表明:循环应力幅值比越大,固结应力越小及参数u*max越大,固结应力对参数k、t的影响较小,参数k、t随着循环应力比值分别近似呈线性降低和线性增大的趋势;不同循环周期的参数u*max和t近似为常数,参数k随着循环周期的变化呈线性降低趋势。     

采用声发射技术测试的疏浚砂混凝土断裂性能研究

为探讨疏浚砂混凝土的断裂力学性能,对5种不同疏浚砂取代率(0%、12.5%、25%、37.5%、50%)的混凝土开展三点弯断裂试验,并结合声发射技术监测混凝土断裂破坏全过程。基于声发射事件数构建混凝土Weibull损伤模型,分析模型参数的变化规律。结果表明,随着疏浚砂掺量的增加,混凝土的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度先减小后增大;混凝土断裂过程中声发射振铃计数和能量反映了疏浚砂混凝土断裂破坏过程的3阶段特征,且随着疏浚砂掺量的增加,声发射振铃计数及能量累计值呈逐渐增大的趋势。随着疏浚砂掺量的增加,混凝土的脆性增大,其损伤累积速率加快,混凝土产生初始损伤的变形逐渐减小。     

梁板式高桩码头极限承载力概率分布

极限承载力概率分布是结构可靠度计算要解决的主要问题之一。针对在役高桩码头结构安全评估问题,选择结构材料性能参数与几何尺寸参数为随机变量,基于非线性有限元数值模型,采用蒙特卡罗法建立典型梁板式高桩码头极限承载力概率分布模型及统计参数。研究了水平荷载作用下无损结构的极限承载力概率分布及损伤位置、损伤程度和损伤数量对高桩码头极限承载力概率分布及统计参数的影响。结果表明:水平荷载作用下无损结构的极限承载力概率分布为正态分布,损伤位置、损伤程度和损伤数量不影响结构极限承载力的概率分布。在水平荷载作用下计算损伤结构的可靠指标时,可以采用无损结构极限承载力概率分布及统计参数进行计算。     

循环荷载作用下淤泥质黏土软化试验研究

针对连云港地区淤泥质黏土颗粒细、渗透系数小的特点,研究了循环荷载作用下土体的软化规律,提出该类土体软化指标.通过三轴循环荷载试验,得到累积轴向应变值和轴向应变值随着循环应力幅值比和固结压力的增大而增大;土样中平均孔压比随着循环应力幅值比的增大而增大;循环荷载的周期越大累积轴向应变和平均孔压值越大;在循环荷载作用初期,变形模量的弱化随着循环应力幅值比和循环周数的增大而更加显著.对试验数据进行分析,得出在风暴潮的波浪循环荷载作用下,连云港地区淤泥质黏土的模量和强度折减系数在0.75~0.80之间.     

循环荷载作用下碳纤维加筋土模量弱化研究

通过动三轴系统对碳纤维加筋土在循环荷载作用下的动力特性进行实验与研究。采用了混合加筋与分层加筋两种方式。实验结果表明:混合加筋与分层加筋最佳加筋率分别为0.45%、0.15%,并且分层加筋加筋效率优于混合加筋。循环荷载作用下,碳纤维加筋土的抗变形能力及稳定应变幅值远高于素土。加筋土动模量普遍高于素土的动模量。素土弱化参数普遍高于加筋土,素土和加筋土模量弱化参数整体变化趋势比较相似。     

CFRP补强(加固)钢筋混凝土开孔平板的试验研究

研究了体外粘贴碳纤维增强复合材料CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)加固钢筋混凝土开孔平板的受力性能,通过5块开孔平板的加固试验,从破坏形态、开裂荷载、极限荷载和弯曲变形等方面分析构件的加固效果,研究粘贴层数、开孔尺寸和开孔位置等因素对构件加固效果的影响。试验结果表明,经外贴CFRP加固后,钢筋混凝土开孔平板的极限承载力、弯曲变形能力均得到明显提高,构件的抗裂性能也有一定程度的提高。     

循环荷载作用下加筋板格单元的损伤累积及力学模型研究

为了计算加筋板和船体梁在循环荷载作用下的极限强度,将一种能够考虑损伤累积和构件局部屈曲的一维钢材等效本构模型引入到加筋板格单元中,提出加筋板格单元在轴向循环荷载作用下的损伤累积力学模型,采用Visual Basic程序编制了计算程序,对若干加筋板格单元在双向轴向循环荷载作用下的承载性能进行计算研究,并使用非线性有限元软件Abaqus进行对比验证,结果表明所提理论方法具有较好的精度。     

港口工程高强钢筋混凝土梁受剪极限状态分析

通过对配置HRBF500高强钢筋的混凝土梁在集中荷载作用下的受剪试验,并依据《水运工程混凝土结构设计规范》条文规定,研究该高强钢筋在港口工程混凝土受剪构件中的应用。试验观测构件斜裂缝开展规律及破坏形态,采集构件不同状态时的荷载数据。依据《港口工程荷载规范》条文规定,并引入荷载长期影响系数,分析构件斜截面极限承载力及正常使用极限状态斜裂缝宽度。研究结果表明,配置高强钢筋的混凝土梁斜向开裂规律与普通梁基本相同,其钢筋强度可以被充分利用,基于水运规范所得极限承载力和考虑荷载长期影响的正常使用阶段斜裂缝宽度满足要求,且有较好的安全储备。     

航空声呐浮标水中释放过程数值分析

航空声呐浮标依靠水下声系统采集水下目标辐射噪声或者发射声脉冲并接收回波信号,实现探测功能。通过分析水下声系统运动的物理模型,将运动过程分为加速运动、匀速运动和减速运动等3个阶段,分别建立运动方程,求出各阶段的速度函数或位移函数。对相关参数赋值,得出相应曲线和水中释放时间。根据分析的方法和结论,进一步地研究更多类型航空声呐浮标水中释放过程,为反潜作战部署提供理论支撑。     

堆货荷载下高桩码头结构整体安全度分析

以大型通用有限元软件ANSYS为平台,建立了高桩码头结构整体极限承载力分析的非线性有限元数值模型。将蒙特卡洛方法与有限元数值模型相结合,求取出堆载下高桩码头结构整体极限承载力的概率分布及其统计参数。以结构整体极限承载力(结构抗力)和作用荷载(作用效应)为随机变量,构建反映高桩码头结构整体安全度的功能函数,采用JC法计算结构的安全指标,建立了高桩码头结构整体安全度分析的有效方法。研究了堆货荷载下高桩码头结构损伤与尺寸型式改变对极限承载力样本概率分布与统计参数的影响,得出了堆载下高桩码头结构极限承载力概率分布为正态分布,结构损伤与尺寸型式改变对其统计参数影响不大的结论。计算表明,利用此法分析堆货荷载下高桩码头结构整体安全度简便且可行。     

大跨径曲线刚构桥曲率半径对其变形的影响研究

以大跨径曲线刚构桥为背景,改变其曲率半径,进行有限元建模,计算了其5种不同曲率半径在施工阶段荷载作用下及营运阶段活载作用下的变形,通过对不同曲率半径下悬臂施工及营运阶段的不同荷载工况进行分析,得到不同曲率半径下荷载、活载等参数对其变形的影响规律。     

考虑桩-土作用的PHC管桩极限变形及其影响因素分析

单调荷载作用下PHC管桩的极限变形是判断结构损伤的一项重要参数。为了解桩、土参数对PHC管桩在单调荷载作用下变形的影响,采用ABAQUS有限元软件的纤维梁单元模型和共结点法,建立考虑桩土相互作用的PHC管桩有限元模型,使用P-y土弹簧模拟桩土相互作用,混凝土采用UCONCRETE03本构模型,预应力纵筋采用USTEEL02本构模型,分析配筋率、桩基入土深度、土体不排水抗剪强度、轴压比等参数对PHC管桩极限变形的影响规律。计算结果表明:桩基极限位移随桩基配筋率的提高而增加,但随桩基入土深度、土体不排水抗剪强度、轴压比的增加而减少,并拟合单调荷载作用下的PHC桩基极限位移的计算公式。     

声发射技术对材料疲劳过程的损伤特征的研究

文章考虑损伤效应,研究材料疲劳过程损伤特征及相对应的声发射活动性.导出的疲劳损伤演化方程具有与声发射活动相似的Paris公式形式,发展了研究裂纹声发射活动的损伤力学方法.又通过分析损伤对塑性区尺寸的影响,提出塑性区损伤修正模型.采用该修正模型的预测结果与实验结果基本吻合.并以声发射参数为损伤变量提出声发射活动中的损伤发展规律.经试验数据分析,文中提出的塑性区修正模型可以较好地反映声发射活动规律,损伤发展规律符合试验观察结果.